据丁一汇的分析,“大城市病”还包括干岛或湿岛、混浊岛、雨岛等现象,与热岛效应合称并“城市五岛效应”,它们在很大程度上互相关联,与变化的天气、气候条件相互作用日益明显地影响着城市的气候。
雨岛效应随着城市发展应运而生,多出现在高楼林立、人口稠密的特大中心城市。其显著特征是城市局部降雨量明显增加,降雨次数比城市化前增加10%到20%,而包括郊区等周边地区降雨则相对稳定,暴雨和冰雹的次数也会相应增加,是一种“大城市病”。
专家解释称,大城市高楼林立,空气循环不畅,加之盛夏时节,建筑物空调、汽车尾气更加重了热量的超常排放,使城市上空形成热气流,热气流越积越厚,最终导致降水形成。
美国方面的研究证实,大城市及其下风向“雨岛效应”明显。由于“雨岛效应”集中出现在汛期和暴雨之时,这样易形成大面积积水,甚至形成城市区域性内涝。
干岛与湿岛效应在欧美很多大城市常常以昼夜交替的形式出现,干岛指城市水汽压低于同时刻的郊区,湿岛则相反。干岛效应主要表现为城区的空气相对湿度比郊区小,主要原因是城区的水泥路面阻断了空气中水汽循环。干岛和湿岛必须在风小而伴有城市热岛时才能出现。
混浊岛效应表现在城区的能见度小于郊区,感觉天空变得越来越暗,表现在气象上是雾与霾。大量观测资料证明,因工业生产、交通运输和居民炉灶等排放出的烟尘污染物比郊区多,城区的低云量多于附近郊区,这就使得城市的散射辐射比郊区强,直接辐射比郊区弱,大气的混浊度显著大于郊区。
可以预见的是,如若城市化依旧沿着目前的速度前进,而城市面貌得不到改观,在五岛效应的联合作用下,城市居民最终面对极可能是酷热、暴雨、迷雾乃至难以预料的种种恶果。
人类活动影响降雨。
虽然,尚无科学家就上述大城市病和三角洲沉没危机进行关联性分析,但是谁也不能否认气候变化的错综复杂性,因此,我们无法掉以轻心。
正如原先,有谁料想得到,城市里的倾盆大雨、非洲的弥久干旱,都和人类活动不可分割呢?
科学研究已经首次证实,人类活动在过去一个世纪中改变了地球不同区域的降雨模式。研究发现,20世纪地球北部区域的降雨量增加了10%,这种变化单由自然变化和火山爆发无法解释。
据美国《科学》杂志报道,20多年来,全世界的气候科学家得出了这样一个结论,即人类活动的副产品——特别是温室气体的排放——正在改变地球的气候。与此同时,科学家也在追踪这些温室气体是否会影响全球的降水,从而形成“折磨“美国西南部地区和非洲萨赫勒地区多年的严重旱灾。
一个国际科学家小组终于得出了第一个实质性证据,表明人类活动确实对全球降水产生了影响。研究人员在2007年7月出版的英国《自然》杂志上报告了这一研究成果。
利用一种新型大范围气候变化模拟阵列(该阵列着重考虑了与人类活动有关的两类排放——温室气体排放和硫酸盐气溶胶排放),研究人员对过去80年的详细降雨观测数据进行了交叉分析。他们随后将这些数据分配到环绕地球的主要纬度带中,并且分析陆地上的降雨情况。通过将92次单独模拟结果与观测数据进行对比,研究小组断定,人类活动确实改变了三个纬度地区的降雨模式。特别需要指出的是,计算机模型显示,人类活动合计增加了北温带地区——包括加拿大、美国、欧洲诸国与俄罗斯——2/3的降雨量;减少了赤道以北热带及亚热带地区——包括墨西哥和非洲撒哈拉沙漠及萨赫勒地区——1/3的降雨量;增加了赤道以南热带及亚热带地区——包括巴西、南部非洲以及印度尼西亚——将近1倍的降雨量。
这些降雨可不是闹着玩儿的。以赤道以南热带及亚热带地区为例,在过去的一个世纪中,这里每年的降雨量增加了82毫米。因此,研究人员表示,除了改变温度之外,降雨量的变化将对生活在上述地区的人们造成环境和经济上的挑战。参与该项研究的多伦多市环境加拿大的气候科学家Francis Zwiers指出,新的模型同时为科学家对这些变化提出更好的问题提供了可能。他强调,研究人员下一步将梳理温室气体和硫酸盐气溶胶对全球降雨造成的影响,从而搞清谁与降雨模式的关系更为密切,这或许有望为克服它们的影响提供新的策略。
作为居住着全球约50%人、排放了全球80%以上温室气体的城市,对于上述因果,恐难辞其咎。
在科学家发现更多的因果关系之前,城市尤其是巨型城市必须先发制人了。
碳排放之重。
我们早已知晓海平面上升源于全球变暖,而全球变暖取决于二氧化碳的排放,二氧化碳则来自于工业与日常生活。但是人们极可能从未意识到,上海、天津、广州这些城市所面临的海升威胁,与这座城市自身所消费的能源、与居民日常生活所消耗的能源,一直紧密相关。
在2008年IPCC中国办公室出版的第十二期气候变化科学专辑中,曲建升等专家曾对中国的碳排放做了地理上的研究:2006年的数据就显示,高排放密度区主要分布在环渤海湾(黄三角)、长三角、珠三角等经济高度发达地区,上海以26638.77吨/平方公里的排放密度遥遥领先于其他省区,其排放密度是位居第二位的天津市的3.26倍。
从这个角度看,减排成为回答这些三角洲城市沉没危机无法绕道的话题。
似乎有些左右为难。
几乎所有国家与国际组织都一致认为,源于如火如荼的工业化与城市化,中国二氧化碳排将在未来十年内迅速增加,而作为中国城市化排头兵的上海,碳排放形势更不容乐观。
在2009年底同济大学召开的“可持续发展论坛——面对气候变化的挑战”上,一项研究报告显示,在上海、东京、曼谷、悉尼这四个亚太最为重要的城市之中,由于人口密集和经济增速,上海的碳排放总量与单位GDP碳排放都是四城之中的首位。对此,上海市环境保护局局长张全谈到:“作为一个发展中的特大型城市,高速的城市化、工业化和机动化发展必然带来大量的碳需求。”
“上海市碳排放总量在2007年的5927.9万吨的基础上,2010年和2020年将分别达到6331.06万至6834.99万吨之间、7890.78万至9008.1万吨之间。”上海社会科学院部门经济研究所的研究员梁朝晖根据1978年至2007年的上海碳排放历史数据和未来上海经济增长所耗能源总量对上海市碳排放总量进行了以上推测。
而其中直接关系温室气体排放量的能源消耗总量与上海市GDP、户籍人口与产业结构都有着密切的关系。这意味着,无论是城市自身工业化带来的经济发展还是因此而愈加扩大的城市规模,城市化都会给碳排放的增长带来直接而深刻的影响。
这一结论也与科学家在自然科学方向的研究一致。科学家发现,太阳活动、大气气溶胶浓度变化、土地利用状况和海洋是全球平均气温升高的因素,而其中与人类活动相关的土地利用与大气气溶胶浓度,都与近百年来世界上广泛进行的工业化与城市化有关。而清华大学顾朝林等在一篇关于碳排放与城市化的论文中指出,从社会发展的客观历史上来看,由于工业革命导致大规模的化石燃料使用,全球二氧化碳排放量也一直与城市化水平保持着同步增长的趋势。
此外,如果从碳排放的源头来看,城市更是高碳排放的集中地。根据联合国相关统计结果,全球大城市消耗的能源占全球的75%,而温室气体的排放量要占到全球的80%之多。而我们的碳排放总量之中,建筑物、交通工具和工业排放则各占39%、33%和28%。这样看来,城市才是最大的碳排放者。
正是因此,作为中国城市与城市化的代表,经济发展速度名列中国榜首的上海在碳排放问题上必然首当其冲。事实上,上海无论是在碳排放总量还是在人均量上,都确实位居全国前列。
上海城市发展的历史与碳排放的趋势完全验证了上述结论。在梁朝晖的研究结论中,根据历年《上海统计年鉴》中的数据,从1995年至2007年,碳排量的来源即上海市的能源消耗从4465.87万吨标准煤上升到9767.81万吨。与此同时,上海市户籍人口从1300余万人增加到近1380万人,GDP从2499.43亿涨到了12188.85亿元。显然,城市化的脚步始终伴随着碳排放的增长。
而近年相关数据对比显示,在1995年至2005年间,上海碳排放总量增长率为6.09%;在2005年至2007年为10.02%;2007年至2008年则降至4.6%。对此,同济大学环境科学与工程学院副院长李风亭表示,这是在金融危机之下的上海被动“减排”。这一被动“减排”同样从侧面表述了城市发展速度与碳排量的直接关系。
事实上,城市排放的二氧化碳等温室气体基本来源于火力发电、交通运输、煅烧水泥、冶炼金属和居民日常餐饮娱乐等居家生活。据此,经济结构、能源结构与人口必然成为影响城市碳排放的重要变量。
而在上海,工业能源的消费从1990年至今已下降了约20个百分点,与之相对应的生活能源消费比重则一直处于持续上升之中,目前已占到总消费的半数有余。这源于上海城市发展中的经济结构调整,无形中使居民日常生活产生碳排放的成为了独具减排潜力的大头。而与日常生活的碳排放息息相关的人口问题,显然已是无法避免的难题。
城市化魔力之下,繁华大上海成为了中国最具吸引力与活力的城市之一,百万乃至千万人口蜂拥而至。而随着而来的大量能源消耗必然会带来日益增多的碳排放。无怪乎有人感叹,虽然工业排放少了,生活减排却比工业减排更为艰难!
目前上海已在努力通过转变城市发展和经济增长模式、优化能源结构、提高能源效率等方面来控制温室气体的排放。但论及到个人方面,或许我们更应当从自家从不关闭的饮水机、冬日调到28度的空调和马路上排成长龙的私家车开始思考。
如果等到海浪都将要涌上外滩,才开始考虑如何节能减排,一切就太迟了。
不惟上海。WWF在《巨型城市的巨大压力》报告中提醒说,如果在城市中不提高能源效率,减排行动没有重大突破,那么我们将无法避免城市以及农村地区危险的气候变化。
两亿人?沉重的上海
“两大超级都市,一条金蛇狂舞,五颗内陆明珠;十亿人口将集中分布在北京、上海、深圳等十余个大型城市或城市圈。” 这是经济学者金岩石对于中国未来高度城市化的设想。
在未来两亿人居住量的预测面前,前文提到的诸多巨大压力,势必将成倍放大,巨型城市又将以什么样的方法来面对呢?
截至2009年,上海市常住人口为1900余万,而未来若真实现两亿人口,这个巨型城市又将如何在与气候的互动中和谐生存?
早在21世纪伊始,诺贝尔经济学奖得主斯蒂格利茨就曾经预告:“世界将有两大事件会对于21世纪人类社会进程带来深刻影响,一是以美国为首的新技术革命,二是中国兴起的城市化运动。”如今,这两大事件正在逐步应验。
“在城市化进程中,中国非常有可能形成北京和上海两个超级都市,北京3亿人,上海2亿人。”这一惊人言论来自于国金证券首席经济学家金岩石2009年公开发表于媒体的论述。他认为,未来上海将成为包括苏州、杭州、温州、绍兴甚至南京的大上海。
“两大超级都市,一条金蛇狂舞,五颗内陆明珠。”这是金岩石对于未来中国的十亿城市人口的主要分布地的概括描述。